Inspection des pièces d’emboutissage et numérisation laser 3D

Introduction aux pièces d’emboutissage automobile

L’emboutissage des métaux, incluant notamment le cuivre, le laiton et l’aluminium, est largement employé pour la fabrication d’une grande variété de composants. On estime que les pièces issues de l’emboutissage métallique représentent entre 60 % et 70 % des composants automobiles dans les procédés de production actuels. Ces pièces jouent un rôle essentiel dans la fabrication de composants critiques tels que les éléments structurels, le châssis et les composants mécaniques du moteur.

Chaque véhicule intègre en moyenne plus de 1 500 pièces d’emboutissage, lesquelles sont ensuite assemblées par soudure pour constituer la carrosserie nue (body-in-white). Les pièces en tôle sont produites en grande quantité et dans une grande diversité. Une fabrication défectueuse de certaines pièces peut compromettre la conformité aux exigences de tolérances géométriques et dimensionnelles (GD&T) lors des étapes d’assemblage.

Comparaison des différentes méthodes d’inspection

MMT (Machine à Mesurer Tridimensionnelle) : La MMT constitue la méthode d’inspection la plus couramment employée. Elle permet la mesure de points isolés avec une précision élevée et peut être programmée pour acquérir des données sur l’ensemble de la surface. Cependant, son coût d’acquisition est élevé et elle manque d’efficacité pour la mesure de pièces en grande série. De plus, elle nécessite d’être installée dans un laboratoire dédié, disposant d’un contrôle strict de la température et de l’humidité, ce qui engendre des coûts de maintenance conséquents.

Gabarits d’inspection : Les gabarits d’inspection spécialisés assurent un contrôle rapide et précis des positions critiques. Néanmoins, la diversité des géométries et caractéristiques à vérifier impose l’utilisation d’un large éventail de gabarits. L’acquisition de ces outils s’accompagne de coûts opérationnels importants, notamment liés au stockage, à la maintenance et à la calibration.

Bras de mesure : Le bras de mesure était couramment utilisé auparavant, mais son emploi requiert des opérateurs hautement qualifiés, maîtrisant les connaissances et compétences spécifiques nécessaires. Il reste cependant peu adapté à l’inspection en série du fait de son rendement limité.

Quels sont les bénéfices des scanners 3D SCANOLOGY ?

SCANOLOGY propose des scanners laser 3D portables ainsi que des solutions automatisées de mesure et d’inspection 3D, conçues pour accompagner les industriels dans l’optimisation du développement produit et le renforcement des processus de contrôle qualité.

Ces systèmes de mesure et d’inspection 3D avancés et professionnels permettent d’accroître la productivité et d’optimiser les processus tout au long du cycle de vie du produit, sans compromettre ni la précision ni l’efficacité.

Grâce à leur précision, leur fiabilité et leur portabilité, les scanners 3D SCANOLOGY sont capables de mesurer des pièces présentant des zones difficiles d’accès ou des géométries complexes. Ils sont utilisés par les ingénieurs, les concepteurs produits et les chercheurs dans les secteurs de l’automobile, de l’aérospatiale, des machines lourdes ainsi que de l’impression 3D.

La partie suivante montrera comment le TrackScan-P 550 peut contribuer à l’inspection 3D des pièces d’emboutissage automobile, notamment en matière d’alignement RPS, de contrôle GD&T, d’analyse du retour élastique et d’inspection de la ligne de découpe.

• • Alignement RPS

  Avec le TrackScan-P550, il est possible d’utiliser le module de détection des arêtes pour obtenir avec une grande précision des caractéristiques fermées telles que les trous ou les fentes utilisées pour l’alignement RPS, en association avec des modules d’éclairage auxiliaires sans ombres.

• • Contrôle du diamètre et de l’entraxe des trous

  Grâce à l’inspection par numérisation laser 3D, les utilisateurs disposent de données précises et complètes sur l’ensemble de la surface. Cela leur permet de réaliser un contrôle efficace du diamètre des trous ainsi que de leur entraxe. Cette approche garantit aux fabricants que la pièce pourra être correctement positionnée et fixée sur le gabarit de soudage pour les opérations de traitement ultérieures.

• • Analyse du retour élastique

  La phase de conception du produit et de développement des moules constitue le moment idéal pour réduire voire éliminer les phénomènes de retour élastique des pièces embouties. S’appuyant sur les données 3D acquises et l’analyse par éléments finis, les ingénieurs sont en mesure de prévoir avec une grande précision l’ampleur du retour élastique et d’en intégrer la compensation.

Lors de la phase de production en série, les techniciens peuvent comparer les données de numérisation obtenues par le scanner 3D optique TrackScan-P 550 avec le modèle CAO d’origine afin de localiser rapidement les zones affectées par le retour élastique et d’en quantifier l’ampleur. Cela permet d’identifier rapidement les problèmes, de définir des actions correctives et d’orienter la réparation des moules.

• • Inspection de la ligne de découpe

  La ligne de découpe représente un critère essentiel dans l’inspection des pièces d’emboutissage. Une qualité rigoureuse de cette ligne assure la conformité des pièces lors de l’assemblage final, garantissant l’absence de jeux ou d’interférences conformément aux spécifications du véhicule. 

En cas de détection de lignes de découpe irrégulières, il est impératif pour les fabricants d’interrompre la production afin de vérifier d’éventuels écarts de positionnement ou des anomalies dans l’alimentation des pièces. Grâce aux scanners 3D SCANOLOGY, ils peuvent obtenir des coordonnées d’une grande précision, localiser rapidement les causes profondes et intervenir de manière efficace pour résoudre les problèmes et prévenir ainsi toute perte.

Système de mesure automatisé SCANOLOGY

SCANOLOGY propose une solution automatisée d’inspection 3D pour le contrôle qualité des pièces d’emboutissage automobile. Grâce à notre système AutoScan-T développé en interne, nous réalisons l’inspection et l’analyse des déviations de surface, du diamètre des trous, de la position des trous, des distances entre trous, des contours ainsi que des gabarits de ces pièces d’emboutissage.

Consultez l’étude de cas pour en savoir plus.